Slide Vinh(tt) doc

LOGO ĐỘ LỢI CỦA ANTEN Đà Nẵng 2011 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ BÀI TIỂU LUẬN Nhóm: Giáo viên hướng dẫn: TS. Độ lợi của anten:  Gmax = (4π/λ 3 )Aeff = η.4π(f/c) 2 .A = η(πD.f/c) 2 = η(πD/λ) 2 ( do A = πD 2 /4, Aeff = ηA ) Gmax : độ lợi cực đại ở hướng bức xạ của anten. λ = c/f : bước sóng (m). Aeff : diện tích độ mở hiệu dụng (m 2 ). η : hiệu suất của anten ( 55 đến 75%). D : đường kính độ mở của anten ( mặt phản xạ ) (m). Độ rộng búp sóng 3dB ( nữa công suất) được tính theo θ 3dB.  θ3dB là góc giữa 2 hướng mà độ lợi giảm còn một nửa so với hướng cực đại.  θ3dB = η -0.5 .λ/D (rad) = 57.3η -0.5 .λ/D ( degrees).  Khi sử dụng anten càng lớn, tần siis càng cao thì độ lợi của anten càng lớn và độ rộng búp sóng càng hẹp.  Với anten cho trước (D không đổi), tính định hướng của nó sẽ càng lớn khi ta sử dụng tần số càng cao.  Khi tần số sử dụng f không đổi, tính định hướng của anten càng cao khi ta sử dụng anten càng lớn. Tính toán đường truyền vệ tinh.  Mô tả thông tin vệ tinh: - T: Transmittor (trạm phát) - S : Satellite (vệ tinh) - R : receiver (trạm thu) - U : Uplink (tuyến lên) - D : Downlink (tuyến xuống) Các khái niệm về công suất phát và công suất thu tín hiệu:  EURP (công suất bức xạ đẳng hướng tương đương) đặc trưng cho kha năng phát của anten.  EURP = P A = P T.G T = [( công suất phát)*(độ lợi của anten)] (W)  Người ta xác định EURP của vệ tinh tại 1 vị trí cụ thể trên mặt đất thong qua sơ đồ vùng phủ sóng vệ tinh footprint. Công suất tín hiệu thu được P R bởi anten có độ lợi G R là: Vị trí P R = (P A /L fs )G R = (P T .G T /L fs ).G R L fs : hao không gian tự do ( Free Space Loss) L fs = (4π/λ) 2 G/T ( dB/ 0 K) đặc trương cho độ độ nhạy của hệ thống thu tại vị trí anten. T trị số nhiệt tạp âm tại đầu vào máy thu quy đổi từ công suất tạp âm Ví dụ: cho T = 100 0 K, G = 60 dB thì G/T = 60-20 = 40 ( dB/ 0 K) ( Do T = 100 0 K => 20 dB = 10lgT) Khi thiết kế năng lượng đường truyền ta cũng cần chú ý đến các suy hao và các nguồn tạp âm, nhiễu khác tuyến, nhiễu cùng tuyến. Suy hao  Suy hao trong khí quyển ( mưa, mây, tuyết, băng… ): LA  Suy hao do pheeder của thiết bị phát và thu : LfTX ; LfRX  Suy hao do đặt anten phát và thu bị lệch : LT ; LR  Suy hao do mất phối hợp phân cực. Các nguồn tạp âm nơi thu  Các nguồn tạp âm bên ngoài hệ thống gây ra nhiệt tạp âm của anten T A gồm: - Tạp âm vũ trụ - Tạp âmkhí quyển như oxi, nitơ, hơi nước, mưa,… - Tạp âm trái đất - Tạp âmgiao thoa. Sinh ra do sự giao thoa sóng điện từ của trạm mặt đất, thông tin vệ tinh với các trạm vi ba trên mặt đất. - Tạp âm mặt trời  Các nguồn tạp âm bên ngoài hệ thống: - Nguồn tạp âm do suy hao trên dây feeder - Nguồn tạp âm do bên trong máy thu Công suất các nguồn tạp âm này có thể quy đổi ra một số trị số nhiệt tạp âm tại đầu vào máy thu như sau:  N = k.T.B (W) -K = 1,38.10 -23 (J/ 0 K) : hằng số Boltzmans. -T : nhiệt tạp âm được tính bằng 0 K. -B : độ rộng băng tần 3dB của thiết bị tính bằng Hz  Ví dụ: T= 300 0 K, B= 40 Hz thì N= 1,66.10 -13 W